synfig-core/tags/synfig_0_61_04/synfig-core/src/modules/mod_libavcodec/libavcodec/common.c

   1 /*
   2  * Common bit i/o utils
   3  * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard.
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Lesser General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18  *
  19  * alternative bitstream reader & writer by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file common.c
  24  * common internal api.
  25  */
  26
  27 #include "avcodec.h"
  28
  29 const uint8_t ff_sqrt_tab[128]={
  30         0, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
  31         5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
  32         8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
  33         9, 9, 9, 9,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,11,11,11,11,11,11,11
  34 };
  35
  36 const uint8_t ff_log2_tab[256]={
  37         0,0,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,3,3,3,3,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,
  38         5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,
  39         6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
  40         6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
  41         7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  42         7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  43         7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
  44         7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7
  45 };
  46
  47 void init_put_bits(PutBitContext *s,
  48                    uint8_t *buffer, int buffer_size,
  49                    void *opaque,
  50                    void (*write_data)(void *, uint8_t *, int))
  51 {
  52     s->buf = buffer;
  53     s->buf_end = s->buf + buffer_size;
  54     s->data_out_size = 0;
  55     if(write_data!=NULL)
  56     {
  57         fprintf(stderr, "write Data callback is not supported\n");
  58     }
  59 #ifdef ALT_BITSTREAM_WRITER
  60     s->index=0;
  61     ((uint32_t*)(s->buf))[0]=0;
  62 //    memset(buffer, 0, buffer_size);
  63 #else
  64     s->buf_ptr = s->buf;
  65     s->bit_left=32;
  66     s->bit_buf=0;
  67 #endif
  68 }
  69
  70 #ifdef CONFIG_ENCODERS
  71
  72 /* return the number of bits output */
  73 int64_t get_bit_count(PutBitContext *s)
  74 {
  75 #ifdef ALT_BITSTREAM_WRITER
  76     return s->data_out_size * 8 + s->index;
  77 #else
  78     return (s->buf_ptr - s->buf + s->data_out_size) * 8 + 32 - (int64_t)s->bit_left;
  79 #endif
  80 }
  81
  82 void align_put_bits(PutBitContext *s)
  83 {
  84 #ifdef ALT_BITSTREAM_WRITER
  85     put_bits(s,(  - s->index) & 7,0);
  86 #else
  87     put_bits(s,s->bit_left & 7,0);
  88 #endif
  89 }
  90
  91 #endif //CONFIG_ENCODERS
  92
  93 /* pad the end of the output stream with zeros */
  94 void flush_put_bits(PutBitContext *s)
  95 {
  96 #ifdef ALT_BITSTREAM_WRITER
  97     align_put_bits(s);
  98 #else
  99     s->bit_buf<<= s->bit_left;
 100     while (s->bit_left < 32) {
 101         /* XXX: should test end of buffer */
 102         *s->buf_ptr++=s->bit_buf >> 24;
 103         s->bit_buf<<=8;
 104         s->bit_left+=8;
 105     }
 106     s->bit_left=32;
 107     s->bit_buf=0;
 108 #endif
 109 }
 110
 111 #ifdef CONFIG_ENCODERS
 112
 113 void put_string(PutBitContext * pbc, char *s)
 114 {
 115     while(*s){
 116         put_bits(pbc, 8, *s);
 117         s++;
 118     }
 119     put_bits(pbc, 8, 0);
 120 }
 121
 122 /* bit input functions */
 123
 124 #endif //CONFIG_ENCODERS
 125
 126 /**
 127  * init GetBitContext.
 128  * @param buffer bitstream buffer, must be FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE bytes larger then the actual read bits
 129  * because some optimized bitstream readers read 32 or 64 bit at once and could read over the end
 130  * @param bit_size the size of the buffer in bits
 131  */
 132 void init_get_bits(GetBitContext *s,
 133                    const uint8_t *buffer, int bit_size)
 134 {
 135     const int buffer_size= (bit_size+7)>>3;
 136
 137     s->buffer= buffer;
 138     s->size_in_bits= bit_size;
 139     s->buffer_end= buffer + buffer_size;
 140 #ifdef ALT_BITSTREAM_READER
 141     s->index=0;
 142 #elif defined LIBMPEG2_BITSTREAM_READER
 143 #ifdef LIBMPEG2_BITSTREAM_READER_HACK
 144   if ((int)buffer&1) {
 145      /* word alignment */
 146     s->cache = (*buffer++)<<24;
 147     s->buffer_ptr = buffer;
 148     s->bit_count = 16-8;
 149   } else
 150 #endif
 151   {
 152     s->buffer_ptr = buffer;
 153     s->bit_count = 16;
 154     s->cache = 0;
 155   }
 156 #elif defined A32_BITSTREAM_READER
 157     s->buffer_ptr = (uint32_t*)buffer;
 158     s->bit_count = 32;
 159     s->cache0 = 0;
 160     s->cache1 = 0;
 161 #endif
 162     {
 163         OPEN_READER(re, s)
 164         UPDATE_CACHE(re, s)
 165         UPDATE_CACHE(re, s)
 166         CLOSE_READER(re, s)
 167     }
 168 #ifdef A32_BITSTREAM_READER
 169     s->cache1 = 0;
 170 #endif
 171 }
 172
 173 /**
 174  * reads 0-32 bits.
 175  */
 176 unsigned int get_bits_long(GetBitContext *s, int n){
 177     if(n<=17) return get_bits(s, n);
 178     else{
 179         int ret= get_bits(s, 16) << (n-16);
 180         return ret | get_bits(s, n-16);
 181     }
 182 }
 183
 184 /**
 185  * shows 0-32 bits.
 186  */
 187 unsigned int show_bits_long(GetBitContext *s, int n){
 188     if(n<=17) return show_bits(s, n);
 189     else{
 190         GetBitContext gb= *s;
 191         int ret= get_bits_long(s, n);
 192         *s= gb;
 193         return ret;
 194     }
 195 }
 196
 197 void align_get_bits(GetBitContext *s)
 198 {
 199     int n= (-get_bits_count(s)) & 7;
 200     if(n) skip_bits(s, n);
 201 }
 202
 203 int check_marker(GetBitContext *s, const char *msg)
 204 {
 205     int bit= get_bits1(s);
 206     if(!bit) printf("Marker bit missing %s\n", msg);
 207
 208     return bit;
 209 }
 210
 211 /* VLC decoding */
 212
 213 //#define DEBUG_VLC
 214
 215 #define GET_DATA(v, table, i, wrap, size) \
 216 {\
 217     const uint8_t *ptr = (const uint8_t *)table + i * wrap;\
 218     switch(size) {\
 219     case 1:\
 220         v = *(const uint8_t *)ptr;\
 221         break;\
 222     case 2:\
 223         v = *(const uint16_t *)ptr;\
 224         break;\
 225     default:\
 226         v = *(const uint32_t *)ptr;\
 227         break;\
 228     }\
 229 }
 230
 231
 232 static int alloc_table(VLC *vlc, int size)
 233 {
 234     int index;
 235     index = vlc->table_size;
 236     vlc->table_size += size;
 237     if (vlc->table_size > vlc->table_allocated) {
 238         vlc->table_allocated += (1 << vlc->bits);
 239         vlc->table = av_realloc(vlc->table,
 240                                 sizeof(VLC_TYPE) * 2 * vlc->table_allocated);
 241         if (!vlc->table)
 242             return -1;
 243     }
 244     return index;
 245 }
 246
 247 static int build_table(VLC *vlc, int table_nb_bits,
 248                        int nb_codes,
 249                        const void *bits, int bits_wrap, int bits_size,
 250                        const void *codes, int codes_wrap, int codes_size,
 251                        uint32_t code_prefix, int n_prefix)
 252 {
 253     int i, j, k, n, table_size, table_index, nb, n1, index;
 254     uint32_t code;
 255     VLC_TYPE (*table)[2];
 256
 257     table_size = 1 << table_nb_bits;
 258     table_index = alloc_table(vlc, table_size);
 259 #ifdef DEBUG_VLC
 260     printf("new table index=%d size=%d code_prefix=%x n=%d\n",
 261            table_index, table_size, code_prefix, n_prefix);
 262 #endif
 263     if (table_index < 0)
 264         return -1;
 265     table = &vlc->table[table_index];
 266
 267     for(i=0;i<table_size;i++) {
 268         table[i][1] = 0; //bits
 269         table[i][0] = -1; //codes
 270     }
 271
 272     /* first pass: map codes and compute auxillary table sizes */
 273     for(i=0;i<nb_codes;i++) {
 274         GET_DATA(n, bits, i, bits_wrap, bits_size);
 275         GET_DATA(code, codes, i, codes_wrap, codes_size);
 276         /* we accept tables with holes */
 277         if (n <= 0)
 278             continue;
 279 #if defined(DEBUG_VLC) && 0
 280         printf("i=%d n=%d code=0x%x\n", i, n, code);
 281 #endif
 282         /* if code matches the prefix, it is in the table */
 283         n -= n_prefix;
 284         if (n > 0 && (code >> n) == code_prefix) {
 285             if (n <= table_nb_bits) {
 286                 /* no need to add another table */
 287                 j = (code << (table_nb_bits - n)) & (table_size - 1);
 288                 nb = 1 << (table_nb_bits - n);
 289                 for(k=0;k<nb;k++) {
 290 #ifdef DEBUG_VLC
 291                     printf("%4x: code=%d n=%d\n",
 292                            j, i, n);
 293 #endif
 294                     if (table[j][1] /*bits*/ != 0) {
 295                         fprintf(stderr, "incorrect codes\n");
 296                         av_abort();
 297                     }
 298                     table[j][1] = n; //bits
 299                     table[j][0] = i; //code
 300                     j++;
 301                 }
 302             } else {
 303                 n -= table_nb_bits;
 304                 j = (code >> n) & ((1 << table_nb_bits) - 1);
 305 #ifdef DEBUG_VLC
 306                 printf("%4x: n=%d (subtable)\n",
 307                        j, n);
 308 #endif
 309                 /* compute table size */
 310                 n1 = -table[j][1]; //bits
 311                 if (n > n1)
 312                     n1 = n;
 313                 table[j][1] = -n1; //bits
 314             }
 315         }
 316     }
 317
 318     /* second pass : fill auxillary tables recursively */
 319     for(i=0;i<table_size;i++) {
 320         n = table[i][1]; //bits
 321         if (n < 0) {
 322             n = -n;
 323             if (n > table_nb_bits) {
 324                 n = table_nb_bits;
 325                 table[i][1] = -n; //bits
 326             }
 327             index = build_table(vlc, n, nb_codes,
 328                                 bits, bits_wrap, bits_size,
 329                                 codes, codes_wrap, codes_size,
 330                                 (code_prefix << table_nb_bits) | i,
 331                                 n_prefix + table_nb_bits);
 332             if (index < 0)
 333                 return -1;
 334             /* note: realloc has been done, so reload tables */
 335             table = &vlc->table[table_index];
 336             table[i][0] = index; //code
 337         }
 338     }
 339     return table_index;
 340 }
 341
 342
 343 /* Build VLC decoding tables suitable for use with get_vlc().
 344
 345    'nb_bits' set thee decoding table size (2^nb_bits) entries. The
 346    bigger it is, the faster is the decoding. But it should not be too
 347    big to save memory and L1 cache. '9' is a good compromise.
 348
 349    'nb_codes' : number of vlcs codes
 350
 351    'bits' : table which gives the size (in bits) of each vlc code.
 352
 353    'codes' : table which gives the bit pattern of of each vlc code.
 354
 355    'xxx_wrap' : give the number of bytes between each entry of the
 356    'bits' or 'codes' tables.
 357
 358    'xxx_size' : gives the number of bytes of each entry of the 'bits'
 359    or 'codes' tables.
 360
 361    'wrap' and 'size' allows to use any memory configuration and types
 362    (byte/word/long) to store the 'bits' and 'codes' tables.
 363 */
 364 int init_vlc(VLC *vlc, int nb_bits, int nb_codes,
 365              const void *bits, int bits_wrap, int bits_size,
 366              const void *codes, int codes_wrap, int codes_size)
 367 {
 368     vlc->bits = nb_bits;
 369     vlc->table = NULL;
 370     vlc->table_allocated = 0;
 371     vlc->table_size = 0;
 372 #ifdef DEBUG_VLC
 373     printf("build table nb_codes=%d\n", nb_codes);
 374 #endif
 375
 376     if (build_table(vlc, nb_bits, nb_codes,
 377                     bits, bits_wrap, bits_size,
 378                     codes, codes_wrap, codes_size,
 379                     0, 0) < 0) {
 380         av_free(vlc->table);
 381         return -1;
 382     }
 383     return 0;
 384 }
 385
 386
 387 void free_vlc(VLC *vlc)
 388 {
 389     av_free(vlc->table);
 390 }
 391
 392 int64_t ff_gcd(int64_t a, int64_t b){
 393     if(b) return ff_gcd(b, a%b);
 394     else  return a;
 395 }
 396
 397 void ff_float2fraction(int *nom_arg, int *denom_arg, double f, int max){
 398     double best_diff=1E10, diff;
 399     int best_denom=1, best_nom=1;
 400     int nom, denom, gcd;
 401
 402     //brute force here, perhaps we should try continued fractions if we need large max ...
 403     for(denom=1; denom<=max; denom++){
 404         nom= (int)(f*denom + 0.5);
 405         if(nom<=0 || nom>max) continue;
 406
 407         diff= ABS( f - (double)nom / (double)denom );
 408         if(diff < best_diff){
 409             best_diff= diff;
 410             best_nom= nom;
 411             best_denom= denom;
 412         }
 413     }
 414
 415     gcd= ff_gcd(best_nom, best_denom);
 416     best_nom   /= gcd;
 417     best_denom /= gcd;
 418
 419     *nom_arg= best_nom;
 420     *denom_arg= best_denom;
 421 }